• 제목/요약/키워드: force integration

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불포화지반에 대한 열-수리-역학 거동의 수식화 (Formulation of Fully Coupled THM Behavior in Unsaturated Soil)

  • 신호성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.75-83
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    • 2011
  • 일반적인 불포화지반의 거동뿐만 아니라, 열과 관련된 분야, 지반환경 분야 등 다양한 분야에서 불포화 다공질 재료의 열적-수리적-역학적으로 결합된 문제들이 대두되면서 이러한 문제들을 해석하기 위한 수치도구 개발의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 거시적 접근법(macroscopic approach)에 근거하여 불포화지반에 대한 열-수리-역학거동의 수식화를 하였다. 흙, 물, 공기에 대한 질량보존의 법칙, 에너지 보존법칙, 그리고 하중평형 조건식으로부터 결합된(coupled) 4개의 지배방정식을 유도하였다. Galerkin 간략화와 시간적분으로부터 주 변수인 변위(u), 가스압($P_g$), 유체압($P_1$), 온도(T)를 Newton의 반복과정을 이용하여 구하는 유한요소 프로그램(FEM)을 작성하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 다공질재료에서 2상 흐름 문제 중 일차원 배수실험(u-$P_g-P_1$), 온도 압밀(u-$P_1$-T), 그리고 지표면 온도변화에 의한 말뚝의 주변지반에 대한 영향(u-$P_1$-T)에 대하여 수치해석을 수행하고 논의하였다.

3차원 자체접촉을 위한 유한요소해석에 의한 등속조인트 고무부트의 변형해석 (Finite element analysis for 3-D self-contact problems of C.v.joint rubber boots)

  • 이형욱;김세호;이충호;허훈;이종화;오승탁
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권12호
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    • pp.2121-2133
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    • 1997
  • A finite element code is developed for 3-D self-contact problems, using continuum elements with a SRI(Selective Reduced Integration) scheme to prevent locking phenomenon by the incompressibility of rubber. Contact treatment is carried out in two ways : using the displacement constraints in case of rigid contact ; and imposing the same contact forces on two contact boundaries in case of self-contact. The finite element code developed is applied to the deformation analysis of C.V.joint boots which maintain lubrication conditions and protect the C.V.joint assembly from impact and dust. The boot accompanies large rotation depending on the rotation of the wheel axis and leading to the self-contact phenomena of the boot bellows. Since this contact phenomenon causes wear of the product and has great influence on the endurance life of the product, it is indispensable to carry out stress analysis of the rubber boots. In case of self-contact, various methods for determining contact forces have been suggested with an appropriate contact formulation. Especially, the types of penetration in self-contact are modularized to accelerate conputation with a contact algorithm.

일정경사면에서의 파에너지 바닥마찰손실계수 (Frictional Wave Energy Dissipation Factor on Uniform Sloping Beach)

  • 유동훈;엄호식;장문엽
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.73-78
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    • 2010
  • 파에너지는 쇄파되기 이전까지 주로 해저면과의 마찰력에 의하여 감소한다. 파마찰력을 산정하기 위한 연구는 여러 연구자들에 의해 진행되어 왔으며 어느 특정지점에서의 파마찰력 또는 파마찰손실률은 선형파이론으로 주어지는 해저면 입자유속과 연관된 파마찰계수의 도입으로 상당히 정확하게 간단하게 산정할 수 있다. 그러나 장구간에 걸쳐 파마찰력에 의하여 점차적으로 감소되는 파고변이는 상당한 반복 과정을 거쳐야 산정할 수 있었다. 본 연구에서는 기존 경험식을 이용해 전난류, 완난류 경우에 대해 일정경사면에서 천수효과와 마찰손실에 의한 파고 변화를 비교적 간단한 방법으로 추정하는 방법을 제시하였다. 해빈경사가 일정할 때 파고 변이률은 천수계수와 파고 마찰손실계수의 곱으로 간단히 구할 수 있다. 실제 해안과 비슷한 조건의 경우에 대하여 반복시산 과정으로 구한 수치와 간편 산정식으로 간단히 계산한 결과를 비교하여 제시하였다.

자원 순환형 산업개발의 유형 연구 (A Study on the Current Practice in Eco-Industrial Development)

  • 문석웅
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제12권2호
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    • pp.347-382
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    • 2003
  • 본 연구에서는 한국에서 생태적 산업개발을 추진할 경우에 선택할 수 있는 유형을 제시하고 있다. 즉, (1) 다양한 업종으로 구성된 생태산업단지 또는 생태산업 네트워크, (2) 클러스터와 제로 에미션 개념의 결합에 의한 부산물 교환 시스템, (3) 동종 산업으로 구성된 산업 단지에서의 제로 에미션 추구, (4) 포괄적인 지역개발 프로젝트로서의 EID 등이다. 국내에서 자원순환형 경제개발 정착을 위한 우선적 과제는 산업체들로 하여금 현재의 관행을 벗어나서 다른 기업과의 공생적 관계를 적극 모색하여 부산물교환을 촉진하는 제도적 여건을 조성하는 것, 산업체들이 부산물 활용 네트워크를 조직하는데 필요한 자금지원과 인센티브 도입, 부산물 교환을 위한 시장의 창출에 기여하는 정보네트워크의 구성, 산업체의 환경관련 교육 강화 등이다.

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Design of wireless sensor network and its application for structural health monitoring of cable-stayed bridge

  • Lin, H.R.;Chen, C.S.;Chen, P.Y.;Tsai, F.J.;Huang, J.D.;Li, J.F.;Lin, C.T.;Wu, W.J.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제6권8호
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    • pp.939-951
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    • 2010
  • A low-cost wireless sensor network (WSN) solution with highly expandable super and simple nodes was developed. The super node was designed as a sensing unit as well as a receiving terminal with low energy consumption. The simple node was designed to serve as a cheaper alternative for large-scale deployment. A 12-bit ADC inputs and DAC outputs were reserved for sensor boards to ease the sensing integration. Vibration and thermal field tests of the Chi-Lu Bridge were conducted to evaluate the WSN's performance. Integral acceleration, temperature and tilt sensing modules were constructed to simplify the task of long-term environmental monitoring on this bridge, while a star topology was used to avoid collisions and reduce power consumption. We showed that, given sufficient power and additional power amplifier, the WSN can successfully be active for more than 7 days and satisfy the half bridge 120-meter transmission requirement. The time and frequency responses of cables shocked by external force and temperature variations around cables in one day were recorded and analyzed. Finally, guidelines on power characterization of the WSN platform and selection of acceleration sensors for structural health monitoring applications were given.

강제조화운동 전산유동해석을 통한 분리된 페어링 동안정 미계수 예측 (Prediction of the Dynamic Derivatives of Separated Payload Fairing Halves by the CFD Analysis of Forced Harmonic Motions)

  • 김영훈;옥호남;김인선
    • 항공우주기술
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    • 제5권2호
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    • pp.149-158
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    • 2006
  • 분리된 페어링의 동안정 미계수 예측을 위해 기술 및 비용적 측면을 고려하여 어떤 방 법이 가장 적합할지에 대한 검토가 수행되었으며, 탑재물 페어링의 형상적 특성, 계산 조 건, 그리고 요구되는 정확도 등을 고려한 최적의 예측 방법을 선정하였다. 관성 좌표계에 대해 기술된 Euler 방정식을 해석하여 강제조화운동이 가해진 분리 PLF의 비정상 공력계수를 구하였으며, 이를 한 주기 동안 적분하여 동안정 미계수를 산출하였다. 이와 같은 기 법을 적용함으로써 분리된 3차원 PLF 형상에 대해 마하수 0.60~2.00, 받음각 $-180^{\circ}$~$180^{\circ}$ 및 옆미끄럼각 $-90^{\circ}$~$90^{\circ}$에 대하여 동안정 미계수를 얻을 수 있었다.

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Bending of steel fibers on partly supported elastic foundation

  • Hu, Xiao Dong;Day, Robert;Dux, Peter
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제12권6호
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    • pp.657-668
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    • 2001
  • Fiber reinforced cementitious composites are nowadays widely applied in civil engineering. The postcracking performance of this material depends on the interaction between a steel fiber, which is obliquely across a crack, and its surrounding matrix. While the partly debonded steel fiber is subjected to pulling out from the matrix and simultaneously subjected to transverse force, it may be modelled as a Bernoulli-Euler beam partly supported on an elastic foundation with non-linearly varying modulus. The fiber bridging the crack may be cut into two parts to simplify the problem (Leung and Li 1992). To obtain the transverse displacement at the cut end of the fiber (Fig. 1), it is convenient to directly solve the corresponding differential equation. At the first glance, it is a classical beam on foundation problem. However, the differential equation is not analytically solvable due to the non-linear distribution of the foundation stiffness. Moreover, since the second order deformation effect is included, the boundary conditions become complex and hence conventional numerical tools such as the spline or difference methods may not be sufficient. In this study, moment equilibrium is the basis for formulation of the fundamental differential equation for the beam (Timoshenko 1956). For the cantilever part of the beam, direct integration is performed. For the non-linearly supported part, a transformation is carried out to reduce the higher order differential equation into one order simultaneous equations. The Runge-Kutta technique is employed for the solution within the boundary domain. Finally, multi-dimensional optimization approaches are carefully tested and applied to find the boundary values that are of interest. The numerical solution procedure is demonstrated to be stable and convergent.

The Effect of Integration Between Respiratory Muscle Training and Abdominal Drawing-in Maneuver on Decreased Pulmonary Function in Young Subjects

  • Kim, Chang-Yong;Choi, Jong-Duk;Byun, Dong-Wook;Kim, Jin-Seok;Lee, Ji-Yeol
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.26-33
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    • 2011
  • The aim of this study was to investigate the effects of respiratory muscle training (RMT) with abdominal drawing-in maneuver (ADIM) on pulmonary function. Twenty-two subjects with restrictive breathing participated in this study. All the subjects were randomly assigned to three groups (7 subjects in RMT group, 7 subjects in RMT with ADIM group, 8 subjects in control group). The first group performed the RMT by using incentive respiratory spirometer (IRS). The second group performed the RMT by using IRS and the ADIM by using a Stabilizer. The exercises were conducted over four days. The pulmonary function was evaluated using the spirometer to measure the force exploratory volume in 1 second ($FEV_1$) and forced vital capacity (FVC). Measurements were conducted on the first day and the last day. A paired-t test was used for pre-post changes and the change rates in FVC and $FEV_1$ among each group were investigated by a one-way ANOVA. The findings of the the study were as follows: 1) There were significant differences of FVC and $FEV_1$ between pre and post in the two training groups (p<.05) 2) There was no significant difference of the change ratio the FVC and $FEV_1$ between the RMT group and RMT with ADIM group. Therefore, it is concluded that respiratory muscle and ADIM training, combined with two methods of treatment would suggest positive evidence for improving pulmonary function.

반능동 단속형 감쇠기를 이용한 현가장치 개선에 관한 연구 (A study on the improvement of a suspension system adopting a semiactive on-off damper)

  • 최성배;박윤식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.959-967
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    • 1988
  • 본 연구에서는 반능동형 감쇠기의 작동기준을 설정하고 그것의 타당성을 조사 하는 것이 주목적이어서 속도에 대한 고려는 제외하였다.이때 반능동형 감쇠계가 고정된 감쇠계수를 갖는 감쇠기로 구성된 계보다 얼마만큼 성능이 향상되며 능동형 감 쇠기(감쇠계수를 제한된 영역내에서 순간순간 조절하여 변화시킬 수 있는 감쇠기)를 갖는 계에 얼마만큼 접근하는가가 비교되어진다.

실시간 옷감 애니메이션과 LOD 제어를 위한 계층적 시뮬레이션 (Hierarchical Simulation for Real-time Cloth Animation and LOD control)

  • 강영민
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.479-485
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    • 2007
  • 본 논문에서는 사실적인 질량-스프링 기반 옷감 모델의 애니메이션을 효율적이며 사실적으로 생성하기 위해 근사된 암시적 적분법을 계층적으로 적용하는 기법을 제안한다. 제안된 계층적 시뮬레이션 방법은 매우 많은 정점을 가진 메쉬(mesh)의 사실적인 움직임을 상호작용적으로 생성할 수 있다. 이 기법은 암시적 적분법을 근사하는 빠르고 안정적인 방법을 사용한다. 이 근사 기법은 효율적이기는 하지만 극도로 부정확하며 지나치게 댐핑(damping)이 많이 일어난다. 본 논문에 제안된 계층적 시뮬레이션 기법은 메쉬 구조를 다중 단계로 구성하여 옷감 모델의 사실적인 외형을 표현하도록 하며, 각각의 단계에 시뮬레이션을 적용할 때 현재 단계의 메쉬에 존재하는 일부 질점이 이전 단계의 시뮬레이션 결과를 따르도록 한다. 이러한 계층적 시뮬레이션 방법은 많은 수의 질점으로 구성된 옷감 모델의 사실적인 동작을 효율적으로 생성한다. 또한 계층적 기법은 옷감 모델에 사실적인 주름을 생성할 수 있도록 하며, 계층적 단계에 따라 스프링의 수축 저항을 제어할 수 있도록 하여 주름의 패턴도 쉽게 제어할 수 있도록 한다.